(57)【要約】  本発明は、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、三酸化二ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）および酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を含有するガラス組成物からなるガラスフィラーを提供する。各成分の含有率は、質量％で表して、５５≦ＳｉＯ2≦７５、５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０に設定される。本発明のガラスフィラーは、アクリル樹脂に配合されるフィラーとして好適に用いられる。
2011125316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で表して、
５５≦ＳｉＯ2≦７５、
５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０、の成分を含有するガラス組成物からなるガラスフィラー。
【請求項２】
前記ガラス組成物がＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯの成分を実質的に含有しない請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項３】
前記ガラス組成物が酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および／または酸化カルシウム（ＣａＯ）をさらに含み、前記酸化マグネシウムおよび前記酸化カルシウムの合計含有率が質量％で表して、
０．１≦（ＭｇＯ＋ＣａＯ）≦５
である請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項４】
前記ガラス組成物が酸化マグネシウム（ＭｇＯ）をさらに含み、前記酸化マグネシウムの含有率が質量％で表して、
０．１≦ＭｇＯ≦５
である請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項５】
前記ガラス組成物が五酸化二リン（Ｐ2Ｏ5）をさらに含み、前記五酸化二リンの含有率が質量％で表して、
０．１≦Ｐ2Ｏ5≦１０
である請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項６】
前記ガラス組成物の屈折率ｎdが１．４８０〜１．５０５である請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項７】
前記ガラス組成物の作業温度が１１００〜１３００℃である請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項８】
前記ガラス組成物の作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔＴが０〜６００℃である請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項９】
ＪＩＳ  Ｒ  ３５０２−１９９５に準拠する測定方法による、前記ガラス組成物のアルカリ溶出量が、０．００１〜０．２０ｍｇである請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項１０】
鱗片状ガラス、チョップドストランド、ミルドファイバー、ガラス粉末およびガラスビーズから選ばれる少なくとも１つに相当する形態を有する請求項１に記載のガラスフィラー。
【請求項１１】
アクリル樹脂と請求項１に記載のガラスフィラーとを含有するアクリル樹脂組成物。
【請求項１２】
ガラス原料を溶融し、質量％で表して、
５５≦ＳｉＯ2≦７５、
５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０、の成分を含有するガラス溶融物を得る工程と、
前記ガラス溶融物をガラスフィラーへと成形する工程とを含むガラスフィラーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスフィラーに関し、より詳しくは、樹脂（特に、アクリル樹脂）に好適に配合することができるガラスフィラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル樹脂は、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルの重合体である。アクリル樹脂は他の樹脂材料に比較して、透明性、耐衝撃性、耐久性および加工性に優れており、光学材料の素材などに用いられている。【０００３】
アクリル樹脂の機械的強度や耐熱性などをさらに向上させる場合には、アクリル樹脂にフィラーが配合される。一般的に、熱可塑性樹脂などの補強を目的として用いられるフィラーとしては、鱗片状、繊維状、粉末状、ビーズ状などの形態を有するガラスフィラーが知られている。ガラスフィラーを構成するガラスとしては、Ｅガラスのような無アルカリ珪酸塩ガラス、Ｃガラスのような含アルカリ珪酸塩ガラスまたは通常のソーダライムガラスが用いられる。【０００４】
しかし、アクリル樹脂に配合するガラスフィラーとして上記のガラスを用いた場合には、アクリル樹脂の性能が損なわれることがある。すなわち、アクリル樹脂の屈折率とガラスフィラーの屈折率との差が大きいため、アクリル樹脂とガラスフィラーとの間の界面において光が散乱し、アクリル樹脂の透明性が損なわれ易い。【０００５】
近年、アクリル樹脂への配合に適したガラスフィラーが開発されている。例えば、特許文献１には、エポキシ樹脂、環状オレフィン樹脂、アクリル樹脂など、屈折率が１．４７〜１．５６である透明樹脂との光学恒数の整合性が高く、樹脂との親和性が高いガラス繊維が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２５５００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示されているガラス組成物は、実際にガラスフィラーとして用いるためには、ＳｒＯ、ＢａＯまたはＺｎＯを実質的に必要とする。特許文献１の実施例には、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを含まないガラス組成物も開示されているが（実施例７，８，１０）、本発明者の検討によると、これらのガラス組成物には、失透しやすく耐水性も十分ではない（実施例７）、作業温度（成形温度）が高すぎる（実施例８，１０）といった問題があった。【０００８】
ＳｒＯおよびＢａＯの原料は一般的に高価であり、ガラスの製造コストを上げる一因となる。また、これらの原料は、取り扱いに配慮が必要である。さらに、ＺｎＯは揮発性に富む成分であるため、ガラスの溶融時に飛散する可能性があるうえ、ガラスの組成が変動するためガラス組成物の品質の制御が困難になる。したがって、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを必要としないガラス組成物によってガラスフィラーを構成することが望まれる。【０００９】
本発明の目的は、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを必要としないガラス組成物からなり、樹脂（特に、アクリル樹脂）に好適に配合することができるガラスフィラーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、質量％で表して、
５５≦ＳｉＯ2≦７５、
５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０、の成分を含有するガラス組成物からなるガラスフィラーを提供する。【００１１】
本発明はまた、別の観点から、
ガラス原料を溶融し、質量％で表して、
５５≦ＳｉＯ2≦７５、
５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０、の成分を含有するガラス溶融物を得る工程と、
前記ガラス溶融物をガラスフィラーへと成形する工程とを含むガラスフィラーの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガラスフィラーを構成するガラス組成物は、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、三酸化二ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）および酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を含有する。二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの含有率は、質量％で表して、５５≦ＳｉＯ2≦７５、５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、に設定されている。このため、ガラスの骨格を形成する機能を十分に発現するとともに、良好な溶融性、高い耐水性および高い耐酸性を実現し、ガラスの屈折率をアクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。酸化ナトリウムの含有率は、質量％で表して、１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０に設定されている。このため、ガラス形成時における失透温度および粘度を良好にすることができる。酸化ストロンチウムおよび酸化バリウムは、ガラス組成物の必須成分ではない。それゆえ、ガラスの製造コストを抑え、原料を取り扱う際の特別な配慮を省くことができる。酸化亜鉛は、ガラス組成物の必須成分ではない。それゆえ、ガラスの溶融時の飛散を抑え、ガラスの組成変動を抑制し、所定の組成を有するガラス組成物の製造を容易に行うことができる。ガラス組成物における各必須成分の含有率を上述の範囲に設定することにより、ガラスの融点を下げ、ガラスを容易に均質化するとともに、ガラス製造装置に対する負荷を軽減することができる。本発明のガラスフィラーは、良好かつ安定した品質を有するため、樹脂（特に、アクリル樹脂）に好適に配合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１Ａは実施形態における鱗片状ガラスを模式的に示す斜視図、図１Ｂは鱗片状ガラスを示す平面図である。
【図２】図２は、鱗片状ガラスの製造装置を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、チョップドストランドを製造するための紡糸装置を示す説明図である。
【図４】図４は、図３の紡糸装置で得られたストランド巻体からチョップドストランドを製造するための装置を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
［ガラス組成物］
本実施形態のガラスフィラーを構成するガラス組成物は、二酸化珪素（ＳｉＯ2）、三酸化二ホウ素（Ｂ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ2Ｏ3）および酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）を必須成分として含有する。各成分の含有量はそれぞれ、質量％で表して、５５≦ＳｉＯ2≦７５、５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０に設定される。
【００１６】
以下、このガラス組成物を構成する各成分について説明する。以下において成分の含有率を示す％表示は全て質量％である。
【００１７】
（ＳｉＯ2）
二酸化珪素（ＳｉＯ2）は、ガラスの骨格を形成する主成分である。本明細書において、「主成分」とは含有量が最も多い成分であることを意味する。二酸化珪素は、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。二酸化珪素は、耐水性および耐酸性を向上させる成分でもある。二酸化珪素は、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。二酸化珪素の含有率が５５％以上であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができる。二酸化珪素の含有率が５５％以上であれば、ガラスの耐水性および耐酸性を向上させることができる。二酸化珪素の含有率が５５％以上であれば、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。二酸化珪素の含有率が７５％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に溶融し易くなる。
【００１８】
したがって、二酸化珪素の含有率は、５５％以上であり、５８％以上が好ましく、６０％より大きいことがより好ましく、６２％以上が特に好ましく、６５％より大きいことが最も好ましい。二酸化珪素の含有率は、７５％以下であり、７４％未満が好ましく、７２％以下がより好ましく、７０％以下が最も好ましい。二酸化珪素の含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、二酸化珪素の含有率は５８〜７５％が好ましく、５８〜７２％がより好ましい。
【００１９】
（Ｂ2Ｏ3）
三酸化二ホウ素（Ｂ2Ｏ3）は、ガラスの骨格を形成する成分であり、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分でもある。三酸化二ホウ素を含有することにより、ガラスの融点を下げる効果が得られるため、ガラス原料を均一に溶融し易くなる。三酸化二ホウ素は、耐水性を向上させる成分である一方で、耐酸性を悪化させる成分でもある。三酸化二ホウ素は、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。三酸化二ホウ素の含有率が５％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。三酸化二ホウ素の含有率が１０％を超えると、ガラスを溶融する際に溶融窯および蓄熱窯の炉壁が浸食され、窯の寿命が著しく低下しうる。
【００２０】
したがって、三酸化二ホウ素の含有率は、５％以上であり、５．５％以上が好ましく、６％より大きいことがより好ましく、６．５％以上が最も好ましい。三酸化二ホウ素の含有率は、１０％以下であり、９％以下が好ましく、８％未満がより好ましい。三酸化二ホウ素の含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、三酸化二ホウ素の含有率は５〜９％が好ましく、５．５〜９％がより好ましい。
【００２１】
（Ａｌ2Ｏ3）
酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）は、ガラスの骨格を形成する成分である。酸化アルミニウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化アルミニウムは、耐水性を向上させる成分である一方で、耐酸性を悪化させる成分でもある。酸化アルミニウムは、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。酸化アルミニウムの含有率が５％以上であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になる。酸化アルミニウムの含有率が１５％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に溶融し易くなるとともに、ガラスの耐酸性も向上する。
【００２２】
したがって、酸化アルミニウムの含有率は、５％以上であり、５％より大きいことが好ましく、６％以上がより好ましく、７％以上がさらに好ましく、８％より大きいことが最も好ましい。酸化アルミニウムの含有率は、１５％以下であり、１４％以下が好ましく、１３％以下がより好ましく、１２％未満が最も好ましい。酸化アルミニウムの含有率の範囲は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化アルミニウムの含有率は６〜１４％が好ましく、７〜１３％がより好ましい。
【００２３】
（Ｎａ2Ｏ）
酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）は、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化ナトリウムの含有率が１３％以上であれば、失透温度および粘度の調整が容易になる。酸化ナトリウムの含有率が２０％以下であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上するとともに、ガラスの耐水性および耐酸性も向上する。
【００２４】
したがって、酸化ナトリウムの含有率は、１３％以上であり、１３％より大きいことが好ましく、１４％以上がより好ましく、１５％より大きいことがさらに好ましい。酸化ナトリウムの含有率は、２０％以下であり、１９％以下が好ましく、１８％以下がより好ましく、１７％未満が最も好ましい。酸化ナトリウムの含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化ナトリウムの含有率は１４〜１９％が好ましく、１４〜１８％がより好ましい。
【００２５】
（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）
ガラスの屈折率の調整し易さを重視する場合、ガラスの骨格を形成する成分である二酸化珪素および酸化アルミニウムの含有率の和（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）が重要である。二酸化珪素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）が６０％以上であれば、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。二酸化珪素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）が８０％以下であれば、ガラスの融点が低くなり、ガラスを均一に溶融し易くなる。
【００２６】
したがって、二酸化珪素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）は、６０％以上であり、６０％より大きいことが好ましく、６４％以上がより好ましく、６８％より大きいことがさらに好ましく、７２％より大きいことが特に好ましく、７３％より大きいことが最も好ましい。二酸化珪素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）は、８０％以下が好ましく、７９％以下がより好ましく、７８％以下がさらに好ましい。二酸化珪素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。
【００２７】
（Ｐ2Ｏ5）
五酸化二リン（Ｐ2Ｏ5）は任意成分である。ガラス組成物は、五酸化二リンをさらに含んでいてもよい。五酸化二リンは、ガラスの骨格を形成する成分であり、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分でもある一方で、耐水性を悪化させる成分である。五酸化二リンは、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。五酸化二リンの含有率が１０％以下であれば、失透温度および粘度の調整、ならびに耐水性の改善が容易になるとともに、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。
【００２８】
したがって、五酸化二リンの含有率は、０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましく、１％以上が最も好ましい。五酸化二リンの含有率は、１０％以下が好ましく、８％以下がより好ましく、５％以下がさらに好ましい。例えば、五酸化二リンの含有率は０．１〜１０％が好ましく、０．１〜８％がより好ましい。
【００２９】
（ＭｇＯ）
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は任意成分である。ガラス組成物は、酸化マグネシウムをさらに含んでいてもよい。酸化マグネシウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化マグネシウムは、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。酸化マグネシウムの含有率が５％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができるとともに、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。
【００３０】
したがって、酸化マグネシウムの含有率は、０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましい。酸化マグネシウムの含有率は、５％以下が好ましく、５％未満がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、３％未満が特に好ましく、２％未満が最も好ましい。酸化マグネシウムの含有率は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化マグネシウムの含有率は０．１〜５％が好ましく、０．１〜４％がより好ましい。
【００３１】
（ＣａＯ）
酸化カルシウム（ＣａＯ）は任意成分である。ガラス組成物は、酸化カルシウムをさらに含んでいてもよい。酸化カルシウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化カルシウムは、ガラスの屈折率を調整する成分でもある。酸化カルシウムの含有率が５％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができるとともに、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。
【００３２】
したがって、酸化カルシウムの含有率は、５％以下が好ましく、５％未満がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％未満が特に好ましく、０．５％未満が最も好ましい。
【００３３】
（ＭｇＯ＋ＣａＯ）
上記のように、ガラス組成物は、酸化マグネシウムおよび／または酸化カルシウムをさらに含んでいてもよい。ガラスフィラーの成形し易さを重視する場合、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化カルシウム（ＣａＯ）の含有率の和（ＭｇＯ＋ＣａＯ）が重要である。酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）が５％以下であれば、失透温度の上昇を抑制し、失透のないガラスを容易に製造することができるとともに、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。
【００３４】
したがって、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、０．１％以上が好ましく、０．５％以上がより好ましい。酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、５％以下が好ましく、５％未満がより好ましく、４％以下がさらに好ましく、４％未満が特に好ましく、３％未満が最も好ましく、２％未満であってもよい。酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ）は０．１〜４％が好ましく、０．５〜４％がより好ましい。
【００３５】
（Ｌｉ2Ｏ）
酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）は任意成分である。酸化リチウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化リチウムの含有率が５％を超えると、ガラス転移温度が低くなり、ガラスの耐熱性が悪くなるとともに、ガラスの耐水性および耐酸性も悪化する。酸化リチウムの含有率が５％を超えると、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することが難しくなる。
【００３６】
したがって、酸化リチウムの含有率は、５％以下であることが好ましく、２％未満がより好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満が特に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００３７】
（Ｋ2Ｏ）
酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）は任意成分である。酸化カリウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化カリウムの含有率が５％以下であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上する。酸化カリウムの含有率が５％以下であれば、ガラスの耐水性および耐酸性も向上するとともに、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することができる。
【００３８】
したがって、酸化カリウムの含有率は、５％以下であることが好ましく、２％未満がより好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満が特に好ましい。
【００３９】
（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）
ガラスフィラーの成形し易さを重視する場合、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分である酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）および酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）の含有率の和（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）が重要である。酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）が１３％以上であれば、失透温度および粘度の調整が容易になる。酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）が２０％以下であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上するとともに、ガラスの耐水性および耐酸性も向上する。
【００４０】
したがって、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、１３％以上であり、１３％より大きいことが好ましく、１４％以上がより好ましく、１５％より大きいことがさらに好ましい。酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、２０％以下が好ましく、１９％以下がより好ましく、１８％以下がさらに好ましく、１７％未満が最も好ましい。酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は１４〜１９％が好ましく、１４〜１８％がより好ましい。
【００４１】
（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）
ガラスフィラーの成形し易さを重視する場合、ガラス形成時の失透温度および粘度を調整する成分であるアルカリ金属酸化物〔酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）〕の含有率の和（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）が重要である。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）が１３％以上であれば、失透温度および粘度の調整が容易になる。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）が２０％以下であれば、ガラス転移温度が高くなり、ガラスの耐熱性が向上するとともに、ガラスの耐水性および耐酸性も向上する。
【００４２】
したがって、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、１３％以上であり、１３％より大きいことが好ましく、１４％以上がより好ましく、１５％より大きいことがさらに好ましい。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、２０％以下であることが好ましく、１９％以下がより好ましく、１８％以下がさらに好ましく、１７％未満が最も好ましい。酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの合計含有率（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）は１４〜１９％が好ましく、１４〜１８％がより好ましい。
【００４３】
（ＴｉＯ2）
酸化チタン（ＴｉＯ2）は任意成分である。酸化チタンは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化チタンの含有率が５％を超えると、ガラスの失透温度が上昇し過ぎ、ガラスを製造することが難しくなるとともに、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することが難しくなる。
【００４４】
したがって、酸化チタンの含有率は、５％以下であることが好ましく、２％未満がより好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満が特に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００４５】
（ＺｒＯ2）
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）は任意成分である。酸化ジルコニウムは、ガラスの失透温度および粘度を調整する成分である。酸化ジルコニウムの含有率が５％を超えると、ガラスの失透温度が上昇し過ぎ、ガラスを製造することが難しくなるとともに、ガラスの屈折率を、アクリル樹脂への配合に適した範囲内に調整することが難しくなる。
【００４６】
したがって、酸化ジルコニウムの含有率は、５％以下であることが好ましく、２％未満がより好ましく、１％未満がさらに好ましく、０．５％未満が特に好ましく、実質的に含有しないことが最も好ましい。
【００４７】
（Ｆｅ）
鉄（Ｆｅ）は任意成分である。ガラス中に含まれる鉄（Ｆｅ）は、通常、Ｆｅ3+またはＦｅ2+の状態で存在する。Ｆｅ3+はガラスの紫外線吸収特性を向上させる成分であり、Ｆｅ2+はガラスの熱線吸収特性を向上させる成分である。鉄は、意図的に含ませなくとも、他の工業用原料から不可避的にガラス組成物に混入する場合がある。鉄の含有量が少なければ、ガラスの着色を防止することができる。透明性の高いアクリル樹脂にガラスフィラーを配合してアクリル樹脂成形体を得る場合、ガラスフィラー中の鉄の含有量が少なければ、アクリル樹脂成形体の透明性を損なうことがない。
【００４８】
したがって、鉄の含有率は小さいほうが好ましく、三酸化二鉄（Ｆｅ2Ｏ3）に換算して０．５％以下が好ましく、０．１％以下がより好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
【００４９】
（ＳＯ3）
三酸化硫黄（ＳＯ3）は任意成分であるが、清澄剤として使用してもよい。硫酸塩の原料を使用すると、ガラス組成物中に三酸化硫黄が０．５％以下の含有率で含まれることがある。
【００５０】
（ＳｒＯ）
酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は、その原料の取扱いに配慮を要するとともに、高価である。したがって、酸化ストロンチウムは実質的に含有しないことが好ましい。
【００５１】
（ＢａＯ）
酸化バリウム（ＢａＯ）は、その原料の取扱いに配慮を要するとともに、高価である。したがって、酸化バリウムは実質的に含有しないことが好ましい。
【００５２】
（ＺｎＯ）
酸化亜鉛（ＺｎＯ）は、揮発しやすいため、ガラスの溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、酸化亜鉛は実質的に含有しないことが好ましい。
【００５３】
（ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）
以上の理由から、ガラス組成物は、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを実質的に含有しないことが好ましい。
【００５４】
（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）
フッ素（Ｆ）は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、フッ素は実質的に含有しないことが好ましい。
【００５５】
塩素（Ｃｌ）は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、塩素は実質的に含有しないことが好ましい。
【００５６】
臭素（Ｂｒ）は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、臭素は実質的に含有しないことが好ましい。
【００５７】
ヨウ素（Ｉ）は、揮発し易いため、溶融時に飛散する可能性があるとともに、ガラス中の含有量を管理し難いという問題もある。したがって、ヨウ素は実質的に含有しないことが好ましい。
【００５８】
フッ素、塩素、臭素およびヨウ素の含有率の合計（Ｆ＋Ｃｌ＋Ｂｒ＋Ｉ）は、０．０１％未満であることが好ましい。
【００５９】
（ＰｂＯ）
酸化鉛（ＰｂＯ）は、その原料の取扱いに配慮を要するため、実質的に含有しないことが好ましい。
【００６０】
（Ｓｎ）
ガラス中に含まれる錫（Ｓｎ）は、通常、Ｓｎ2+またはＳｎ4+の状態で存在する。錫は、その原料の取扱いに配慮を要するため、実質的に含有しないことが好ましい。錫（Ｓｎ）の含有率は、二酸化錫（ＳｎＯ2）に換算して０．０１％未満であることが好ましい。
【００６１】
（Ａｓ、Ｓｂ）
ガラス中に含まれるヒ素（Ａｓ）は、通常、Ａｓ3+またはＡｓ5+の状態で存在する。ヒ素は、その原料の取扱いに配慮を要するため、実質的に含有しないことが好ましい。ヒ素の含有率は、三酸化二ヒ素（Ａｓ2Ｏ3）に換算して０．０１％未満であることが好ましい。
【００６２】
ガラス中に含まれるアンチモン（Ｓｂ）は、通常、Ｓｂ3+またはＳｂ5+の状態で存在する。アンチモンは、その原料の取扱いに配慮を要するため、実質的に含有しないことが好ましい。アンチモンの含有率は、三酸化二アンチモン（Ｓｂ2Ｏ3）に換算して０．０１％未満であることが好ましい。
【００６３】
ヒ素を三酸化二ヒ素に換算したときの含有率と、アンチモンを三酸化二アンチモンに換算したときの含有率との合計（Ａｓ2Ｏ3＋Ｓｂ2Ｏ3）は、０．０１％未満であることが好ましい。
【００６４】
なお、本明細書において、「実質的に含有しない」とは、例えば工業用原料から不可避的に混入する場合を除き、意図的に含ませないことを意味する。実質的に含有しないとは、具体的には、含有率が０．１％未満、好ましくは０．０５％未満、より好ましくは０．０３％未満、最も好ましくは０．０１％未満であることを意味する。
【００６５】
以上のように、本発明のガラスフィラーは、二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウムおよび酸化ナトリウムを必須成分とする。本発明のガラスフィラーは、これらの必須成分のみで構成されていてもよく、あるいは、これらの必須成分の他に、必要に応じて、五酸化二リン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化リチウム、酸化カリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄（ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3）および三酸化硫黄が含まれていてもよい。具体的には、質量％で表して、以下の成分を含んでいてもよい、あるいは以下の成分から実質的に構成されていてもよいことが理解できる。本明細書において、「実質的に構成される」とは、その他の成分を実質的に含有しないことを意味する。
５５≦ＳｉＯ2≦７５、
５≦Ｂ2Ｏ3≦１０、
５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５、
１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０、
０≦Ｐ2Ｏ5≦１０、
０≦ＭｇＯ≦５、
０≦ＣａＯ≦５、
０≦Ｌｉ2Ｏ≦５、
０≦Ｋ2Ｏ≦５、
０≦ＴｉＯ2≦５、
０≦ＺｒＯ2≦５、
０≦Ｆｅ2Ｏ3（全Ｆｅから換算したＦｅ2Ｏ3）≦０．５、
０≦ＳＯ3≦０．５。
【００６６】
［ガラス組成物の物性］
次に、ガラスフィラーを構成するガラス組成物の物性について、以下詳細に説明する。
【００６７】
（溶融特性）
溶融ガラスの粘度が１０００ｄＰａ・ｓｅｃ（１０００ｐｏｉｓｅ）となるときの温度は、当該ガラスの作業温度と呼ばれ、ガラスの成形に最も適する温度である。ガラスフィラーとして鱗片状ガラスまたはガラス繊維を製造する場合、ガラスの作業温度が１１００℃以上であれば、鱗片状ガラスの厚みまたはガラス繊維径のばらつきを小さくできる。作業温度が１３００℃以下であれば、ガラスを溶融する際の燃料費を低減でき、ガラス製造装置が熱による腐食を受け難くなり、装置寿命が延びる。
【００６８】
したがって、作業温度は、１１００℃以上が好ましく、１１５０℃以上がより好ましい。作業温度は、１３００℃以下が好ましく、１２８０℃以下がより好ましく、１２６０℃以下がさらに好ましく、１２５０℃以下が最も好ましい。作業温度は、これら上限と下限とを任意に組み合わせた範囲内にあるように選ばれる。例えば、作業温度は１１００〜１３００℃が好ましく、１１００〜１２８０℃がより好ましく、１１５０〜１２８０℃がさらに好ましい。
【００６９】
作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔＴが大きいほど、ガラス成形時に失透が生じ難く、均質なガラスを高い歩留りで製造できる。したがって、ΔＴは０℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましく、１００℃以上がさらに好ましく、１５０℃以上が特に好ましく、２００℃以上が最も好ましく、３００℃以上であってもよい。ΔＴが６００℃以下であれば、ガラス組成の調整が容易になる。したがって、ΔＴは６００℃以下が好ましく、５５０℃以下がより好ましく、５００℃以下がさらに好ましい。例えば、ΔＴは５０〜６００℃が好ましく、２００〜６００℃がより好ましく、３００〜５５０℃がさらに好ましい。
【００７０】
なお、失透とは、溶融ガラス素地中に生成して成長した結晶により、白濁を生じることをいう。このような溶融ガラス素地から製造されたガラスフィラーの中には、結晶化した塊が存在することがある。このようなガラスフィラーはアクリル樹脂に配合されるフィラーとして好ましくない。
【００７１】
（光学特性）
ガラスフィラーおよびアクリル樹脂の屈折率が互いに等しければ、ガラスフィラーとアクリル樹脂との間の界面における光の散乱がないため、アクリル樹脂の透明性を維持できる。このため、ガラス組成物の屈折率は、アクリル樹脂の屈折率に近いことが好ましい。アクリル樹脂は、通常、黄色ヘリウムｄ線（光の波長５８７．６ｎｍ）で測定したときの屈折率ｎdが、１．４９０〜１．４９５程度である。本発明において、ガラス組成物の屈折率ｎdは、１．４８０〜１．５０５が好ましく、１．４８３〜１．５０２がより好ましく、１．４８５〜１．５００がさらに好ましい。
【００７２】
ガラス組成物およびアクリル樹脂の屈折率の差は、０．０１０以下が好ましく、０．００７以下がより好ましく、０．００５以下がさらに好ましく、０．００２以下が最も好ましい。
【００７３】
厳密に言えば、バルク（塊）としてのガラス組成物の屈折率よりもむしろガラスフィラーの屈折率について言及することが適切である。すなわち、ガラスフィラーの屈折率は、アクリル樹脂の屈折率に近いことが好ましい。アクリル樹脂は、通常、黄色ナトリウムＤ線（光の波長５８９．３ｎｍ）で測定したときの屈折率ｎDが、１．４９０〜１．４９５程度である。したがって、ガラスフィラーの屈折率ｎDは、１．４８０〜１．５０５が好ましく、１．４８３〜１．５０２がより好ましく、１．４８５〜１．５００がさらに好ましい。
【００７４】
ガラスフィラーおよびアクリル樹脂の屈折率の差は、０．０１０以下が好ましく、０．００５以下がより好ましく、０．００３以下がさらに好ましく、０．００２以下が最も好ましい。
【００７５】
（化学的耐久性）
ガラス組成物が含有する各成分の含有率が上述で規定した組成範囲内にあれば、ガラス組成物は耐酸性、耐水性、耐アルカリ性などの化学的耐久性に優れる。
【００７６】
耐水性の指標としては、後述するアルカリ溶出量が採用され、このアルカリ溶出量が小さいほど耐水性が高いことを示す。ガラスフィラーをアクリル樹脂組成物中に分散させる場合、ガラスのアルカリ溶出量が０．２ｍｇ以下であれば、アクリル樹脂組成物の強度低下が引き起こされることがない。したがって、ガラス組成物のアルカリ溶出量は、０．２ｍｇ以下が好ましく、０．１ｍｇ以下がより好ましい。ガラス組成物のアルカリ溶出量は、例えば、０．００１〜０．２０ｍｇであることが好ましい。このようなガラス組成物により構成されるガラスフィラーは、アクリル樹脂に好適に配合することができる。
【００７７】
［ガラスフィラー］
前記ガラス組成物の溶融物を所定の形状に成形することにより、本発明のガラスフィラーを製造することができる。前記ガラス組成物は、例えば、鱗片状ガラス、チョップドストランド、ミルドファイバー、ガラス粉末、ガラスビーズなど、所定の形状を有するガラスフィラーに成形される。本発明のガラスフィラーは、鱗片状ガラス、チョップドストランド、ミルドファイバー、ガラス粉末およびガラスビーズから選ばれる少なくとも１つに相当する形態を有することが好ましい。ただし、これらの形態は、互いに厳密に区別されるものではない。また、互いに異なる形態を有する２種以上のガラスフィラーを組み合わせてフィラーとして用いてもよい。
【００７８】
図１Ａは、鱗片状ガラスを模式的に示す斜視図であり、図１Ｂはその鱗片状ガラスを示す平面図である。鱗片状ガラス１０は、例えば、平均厚さｔが０．１〜１５μｍ、平均粒子径ａが０．２〜１５０００μｍ、アスペクト比（平均粒子径ａ／平均厚さｔ）が２〜１０００の薄片状粒子である。なお、図１Ｂ中のＳは、鱗片状ガラス１０を平面視したときの面積である。
【００７９】
なお、鱗片状ガラスの平均厚さとは、少なくとも１００枚の鱗片状ガラスを抜き取り、それらの鱗片状ガラスについて走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて厚さを測定し、その厚さの合計を、測定した鱗片状ガラスの枚数で割った値のことである。鱗片状ガラスの平均粒子径とは、レーザ回折散乱法に基づいて測定された粒度分布において、累積体積百分率が５０％に相当する粒子径（Ｄ５０）のことである。
【００８０】
この鱗片状ガラス１０は、例えば、図２に示す製造装置を用いて製造できる。図２に示すように、耐火窯槽１２において溶融された、所定の組成を有するガラス素地１１は、ブローノズル１３に送り込まれたガスにより風船状に膨らみ、中空状ガラス膜１４となる。この中空状ガラス膜１４を一対の押圧ロール１５で粉砕することにより、鱗片状ガラス１０が得られる。
【００８１】
ガラスフィラーとして用いられるチョップドストランドは、繊維径１〜５０μｍ、アスペクト比（繊維長／繊維径）２〜１０００の寸法を有するガラス繊維である。チョップドストランドは、例えば、図３および図４に示す装置を用いて製造できる。
【００８２】
図３に示すように、耐火窯槽内で溶融され、所定の組成を有するガラス素地は、底部に多数（例えば２４００本）のノズルを有するブッシング２０から引き出され、多数のガラスフィラメント２１を形成する。ガラスフィラメント２１には、冷却水が吹きかけられた後、バインダアプリケータ２２の塗布ローラ２３によりバインダ（集束剤）２４が塗布される。バインダ２４が塗布された多数のガラスフィラメント２１は、補強パッド２５により、各々が例えば８００本程度のガラスフィラメント２１からなる３本のストランド２６として集束される。各ストランド２６は、トラバースフィンガ２７で綾振りされつつコレット２８に嵌められた円筒チューブ２９に巻き取られる。そして、ストランド２６が巻き取られた円筒チューブ２９をコレット２８から外して、ケーキ（ストランド巻体）３０が得られる。
【００８３】
次に、図４に示すように、クリル３１にケーキ３０を収容し、そのケーキ３０からストランド２６を引き出して、集束ガイド３２によりストランド束３３として束ねる。このストランド束３３に、噴霧装置３４より水または処理液を噴霧する。さらに、このストランド束３３を切断装置３５の回転刃３６で切断して、チョップドストランド３７が得られる。
【００８４】
ガラスフィラーとして用いられるミルドファイバーは、繊維径が１〜５０μｍ、アスペクト比（繊維長／繊維径）２〜５００の寸法を有するガラス繊維である。このようなミルドファイバーは、公知の方法に従って製造できる。
【００８５】
ガラス粉末は、ガラスを粉砕することによって製造される。ガラスフィラーとして用いるためには、ガラス粉末の平均粒子径が１〜５００μｍであることが好ましい。ここで、平均粒子径は、ガラス粉末粒子と同じ体積を有する球体の直径として定義するものとする。このようなガラス粉末は、公知の方法に従って製造できる。
【００８６】
ガラスビーズは、ガラス組成物を球形またはそれに近い形となるように成形することによって製造される。ガラスフィラーとして用いるためには、ガラスビーズの粒子径が１〜５００μｍであることが好ましい。ここで、粒子径は、ガラスビーズ粒子と同じ体積を有する球体の直径として定義するものとする。このようなガラスビーズは、公知の方法に従って製造できる。
【００８７】
［アクリル樹脂組成物］
ガラス組成物から得られたガラスフィラーをアクリル樹脂に配合することにより、優れた性能を有するアクリル樹脂組成物が得られる。本発明のガラスフィラーは、アクリル樹脂との屈折率の差が小さく、アルカリ成分の溶出が少なく、化学的耐久性に優れている。したがって、アクリル樹脂と本発明のガラスフィラーとを含有するアクリル樹脂組成物は、アクリル樹脂と同等の透明性と、アクリル樹脂よりも優れた機械的強度および耐熱性とを兼ね備えている。
【００８８】
アクリル樹脂組成物は、公知の方法に従って製造できる。具体的には、混合機などを用いて加熱しながらアクリル樹脂とガラスフィラーとを溶融混練すればよい。アクリル樹脂としては、公知のものを使用できる。上述したように、アクリル樹脂に配合されるガラスフィラーとして、１種類の形態のガラスフィラーに限らず、複数種の形態のガラスフィラーを組み合わせて用いてもよい。アクリル樹脂組成物の性能を向上させるために、必要に応じて、各種のカップリング剤および添加剤を配合してもよい。溶融混練の温度は、アクリル樹脂の耐熱温度以下であることが好ましい。
【００８９】
このようなアクリル樹脂組成物を成形して得られた成形品は、光学材料、電気機器、自動車部品、建築材料などに好適に使用できる。成形は公知の方法に従って行えばよく、押出成形法、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形によるシート成形法などが採用される。なお、成形時の加熱温度は、アクリル樹脂の耐熱温度以下であることが好ましい。
【００９０】
[実施形態による効果のまとめ]
（１）  本実施形態のガラス組成物は、質量％で表して、二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの含有率が、５５≦ＳｉＯ2≦７５、５≦Ｂ2Ｏ3≦１０および５≦Ａｌ2Ｏ3≦１５を満たすように設定されている。このため、二酸化ケイ素、酸化ホウ素および酸化アルミニウムによるガラスの骨格を形成する機能を十分に発現することができ、溶融性が良く、耐水性や耐酸性を高めることができ、屈折率をアクリル樹脂への配合に適した状態に調整することができる。また、酸化ナトリウムの含有率が、１３≦Ｎａ2Ｏ≦２０に設定されている。このため、ガラス形成時における失透温度および粘度を良好にすることができる。そして、各必須成分の配合割合によってガラス組成物の融点を下げることができ、組成の均一化を容易に図ることができる。したがって、本実施形態のガラス組成物からなるガラスフィラーは、アクリル樹脂に配合されるガラスフィラーとして好適に用いられ、良好かつ安定した品質を示すとともに、ガラス製造装置に対する負荷を軽減することができる。
【００９１】
（２）  ガラス組成物の屈折率ｎdが１．４８０〜１．５０５であることにより、ガラスフィラーがアクリル樹脂に配合されたとき、光の散乱が抑制され、アクリル樹脂の透明性を保持することができる。
【００９２】
（３）  ガラス組成物の作業温度が１１００〜１３００℃であることにより、ガラスフィラーを製造したときその厚みや繊維径のばらつきを抑えることができるとともに、ガラス製造装置の腐食を抑制し、装置寿命を延長させることができる。
【００９３】
（４）  ガラス組成物の作業温度から失透温度を差し引いた温度差ΔＴが０〜６００℃であることにより、ガラス成形時に失透が生じ難く、均質なガラスを収率良く製造することができるとともに、ガラス組成の調整を容易にすることができる。
【００９４】
（５）  ガラス組成物の耐水性の指標であるアルカリ溶出量が０．００１〜０．２０ｍｇであることにより、ガラスフィラーをアクリル樹脂組成物中に分散させた場合、アクリル樹脂組成物の強度低下が引き起こされることがない。
【００９５】
（６）  アクリル樹脂用ガラスフィラーは、前述のガラス組成物から容易に形成することができる。具体的には、アクリル樹脂用ガラスフィラーはガラス組成物を溶融した後、所定形状の形態に加工して成形される。アクリル樹脂用ガラスフィラーの形態としては、鱗片状ガラス、チョップドストランド、ミルドファイバー、ガラス粉末およびガラスビーズから選ばれる少なくとも１種の形態が好適に採用される。
【００９６】
（７）  アクリル樹脂組成物は、アクリル樹脂と上記のアクリル樹脂用ガラスフィラーを含有するものである。このアクリル樹脂組成物を成形してなる成形品は、透明性、機械的強度、耐熱性などに優れている。
【実施例】
【００９７】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明の実施形態をさらに具体的に説明する。【００９８】
（実施例１〜３５および比較例１〜９）
表１〜表５に示した組成となるように、珪砂等の通常のガラス原料を調合し、実施例および比較例毎にガラス原料のバッチを作製した。電気炉を用いて、各バッチを１４００〜１６００℃まで加熱して溶融させ、組成が均一になるまで約４時間そのまま維持した。その後、溶融したガラス（ガラス溶融物）を鉄板上に流し出し、電気炉中で室温まで徐冷し、バルクとしてのガラス組成物（板状物）を得た。【００９９】
得られたガラス組成物について、通常の白金球引き上げ法により粘度と温度との関係を調べ、その結果から作業温度を求めた。ここで、白金球引き上げ法とは、溶融ガラス中に白金球を浸し、その白金球を等速運動で引き上げる際の負荷荷重（抵抗）と、白金球に働く重力および浮力などとの関係を、微小の粒子が流体中を沈降する際の粘度と落下速度との関係を示したストークス（Ｓｔｏｋｅｓ）の法則にあてはめることにより、粘度を測定する方法である。【０１００】
粒子径１．０〜２．８ｍｍの大きさに粉砕したガラス組成物を白金ボートに入れ、温度勾配（８００〜１４００℃）を設けた電気炉中で２時間保持し、結晶の出現した位置に対応する電気炉の最高温度から失透温度を求めた。ここで、粒子径は、ふるい分け法により測定された値である。なお、電気炉内の場所に応じて異なる温度（電気炉内の温度分布）は、予め測定されており、電気炉内の所定の場所に置かれたガラスは、予め測定された、当該所定の場所の温度で加熱される。ΔＴは、作業温度から失透温度を差し引いた温度差である。【０１０１】
ガラス組成物について、プルフリッヒ屈折率計を用いることにより、黄色ヘリウムｄ線（光の波長５８７．６ｎｍ）の屈折率ｎdを測定した。【０１０２】
アルカリ溶出量の測定は、日本工業規格（ＪＩＳ）の「化学分析用ガラス器具の試験方法  Ｒ  ３５０２‐１９９５」に準拠した方法により行った。ガラス試料を粉砕して得たガラス粉末をＪＩＳ  Ｚ  ８８０１に規定の標準網ふるいにかけ、目開き４２０μｍの標準網ふるいを通過し、目開き２５０μｍの標準網ふるいにとどまったガラス粉末を、ガラスの比重と同じグラム数量秤り取った。このガラス粉末を１００℃の蒸留水５０ｍＬに１時間浸漬した後、この水溶液中のアルカリ成分を０．０１Ｎの硫酸で滴定した。滴定に要した０．０１Ｎの硫酸のミリリットル数に０．３１を乗じることにより、Ｎａ2Ｏに換算したアルカリ成分のミリグラム数を求め、このミリグラム数をアルカリ溶出量とした。このアルカリ溶出量が小さいほど耐水性が高いことを示す。【０１０３】
これらの測定結果を表１〜表５に示した。なお、表中のガラス組成は、すべて質量％で表示した値である。【０１０４】
【表１】
2011125316.tif 000003
【０１０５】
【表２】
2011125316.tif 000004
【０１０６】
【表３】
2011125316.tif 000005
【０１０７】
【表４】
2011125316.tif 000006
【０１０８】
【表５】
2011125316.tif 000007
【０１０９】
実施例１〜３５で得られたガラス組成物の作業温度は、１１６７℃〜１２７０℃であった。これは、ガラスフィラーを成形する場合に好適な温度である。実施例１〜３５で得られたガラス組成物のΔＴ（作業温度−失透温度）は、２２２℃〜４６９℃であった。これは、ガラスフィラーの製造工程において、ガラスの失透が生じない温度差である。実施例１〜３５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdは、１．４９４〜１．５０５であった。実施例１〜３５で得られたガラス組成物のアルカリ溶出量は、０．０２〜０．１３ｍｇであった。【０１１０】
他方、比較例１で得られたガラス組成物は、従来の板ガラスの組成を有し、Ｂ2Ｏ3およびＡｌ2Ｏ3の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例１で得られたガラス組成物の屈折率ｎdは１．５１７であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdに比べて高かった。さらに、比較例１で得られたガラス組成物のアルカリ溶出量は０．４３ｍｇであり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物のアルカリ溶出量に比べて大きかった。【０１１１】
比較例２で得られたガラス組成物は、従来のＣガラスの組成を有し、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＮａ2Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例２で得られたガラス組成物の屈折率ｎdは１．５２３であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdに比べて高かった。【０１１２】
比較例３で得られたガラス組成物は、従来のＥガラスの組成を有し、ＳｉＯ2およびＮａ2Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例３で得られたガラス組成物の屈折率ｎdは１．５６１であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdに比べて高かった。【０１１３】
比較例４〜６で得られたガラス組成物は、それぞれ特開２００８−２５５００２号公報（特許文献１）の実施例７、実施例８および実施例１０に記載されている、ＳｒＯ、ＢａＯおよびＺｎＯを含まないガラスと同様の組成を有する。【０１１４】
比較例４で得られたガラス組成物は、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＮａ2Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。それゆえ、比較例４では、ガラスの失透のために、均質なガラス組成物が得られなかった。比較例４で得られたガラス組成物は、特開２００８−２５５００２号公報（特許文献１）の実施例７に開示されたガラスと同様の組成を有する。特許文献１の実施例７には、ガラスの屈折率およびアッベ数が測定され、失透による糸切れを生じることなくガラス繊維化できたと記載されている。しかし、本発明者が追試したところ、失透が生じて紡糸することができなかった。比較例４のガラス組成は、失透性が高く、厳しく限定された条件の下でしか紡糸することができない組成であると考えられる。比較例４で得られたガラス組成物のアルカリ溶出量は０．２５ｍｇであり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物のアルカリ溶出量に比べて大きかった。【０１１５】
比較例５で得られたガラス組成物は、Ｎａ2Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。このため、比較例５で得られたガラス組成物の作業温度は１３５０℃であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて高かった。比較例５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdは１．５１２であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdに比べて高かった。【０１１６】
比較例６で得られたガラス組成物は、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3およびＮａ2Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。このため、比較例６で得られたガラス組成物の作業温度は１３０５℃であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて高かった。【０１１７】
比較例７で得られたガラス組成物は、Ｎａ2Ｏの含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例７で得られたガラス組成物の作業温度は１０７３℃であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて低かった。比較例７で得られたガラス組成物の屈折率ｎdは１．５１０であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdに比べて高かった。比較例７で得られたガラス組成物のアルカリ溶出量は３．４９ｍｇであり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物のアルカリ溶出量に比べて大きかった。【０１１８】
比較例８で得られたガラス組成物は、Ｂ2Ｏ3の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例８で得られたガラス組成物の作業温度は１３１３℃であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の作業温度に比べて高かった。【０１１９】
比較例９で得られたガラス組成物は、Ｂ2Ｏ3の含有率が本発明において規定される組成範囲より外にあった。そのため、比較例９で得られたガラス組成物の屈折率ｎdは１．５１２であり、実施例１〜３５で得られたガラス組成物の屈折率ｎdに比べて高かった。【０１２０】
以上のように、実施例１〜３５に示す本発明のガラス組成物は、ガラスフィラーの成形に適した溶融特性を有するとともに、フィラーとしてアクリル樹脂へ配合するために適した屈折率を有することが分かる。【０１２１】
（実施例３６〜７０）
実施例３６〜７０では、それぞれ実施例１〜３５で得られたガラス組成物を用いて鱗片状ガラスを作製した。すなわち、ガラス組成物（バルク）を電気炉で再溶融した後、冷却しながらペレットに成形した。このペレットを図２に示す製造装置に投入し、平均厚さが０．５〜１μｍおよび平均粒子径が１００〜５００μｍである鱗片状ガラスを作製した。鱗片状ガラスの平均厚さは、電子顕微鏡（（株）キーエンス、リアルサーフェスビュー顕微鏡、ＶＥ−７８００）を用い、１００枚の鱗片状ガラスの断面から鱗片状ガラスの厚さを測定し、それらの厚さを平均することにより求めた値である。鱗片状ガラスの平均粒子径は、レーザ回折粒度分布測定装置（日機装（株）、粒度分析計、マイクロトラックＨＲＡ）によって測定した。【０１２２】
実施例３６〜７０で得られた鱗片状ガラスの屈折率（ｎD）を測定した。鱗片状ガラスについて、浸液法により、黄色ナトリウムＤ線（光の波長５８９．３ｎｍ）の屈折率ｎDを測定した。この測定結果を表６〜表９に示す。【０１２３】
【表６】
2011125316.tif 000008
【０１２４】
【表７】
2011125316.tif 000009
【０１２５】
【表８】
2011125316.tif 000010
【０１２６】
【表９】
2011125316.tif 000011
【０１２７】
表６〜表９に示すように、実施例３６〜７０で得られた鱗片状ガラスの屈折率（ｎD）は１．４８８〜１．５０１の範囲であり、アクリル樹脂の屈折率（ｎDが１．４９０〜１．４９５）に近い値であった。【０１２８】
実施例３６〜７０で得られた鱗片状ガラス（ガラスフィラー）を各々アクリル樹脂に配合することにより、種々のアクリル樹脂組成物が得られた。【０１２９】
（実施例７１〜１０５）
実施例７１〜１０５では、それぞれ実施例１〜３５で得られたガラス組成物を用いて、ガラスフィラーとして用いることのできるチョップドストランドを作製した。すなわち、ガラス組成物（バルク）を電気炉で再溶融した後、冷却しながらペレットに成形した。このペレットを図３および図４に示す製造装置に投入し、平均繊維径が１０〜２０μｍ、長さが３ｍｍであるチョップドストランドを作製した。【０１３０】
実施例７１〜１０５で得られたチョップドストランドを各々アクリル樹脂に配合することにより、種々のアクリル樹脂組成物が得られた。【０１３１】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下に示す指針に従って変更を加えて実施することもできる。【０１３２】
・  ガラス組成物における二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3）を調整することにより、ガラスの骨格を良好に維持できるようにガラスを構成することもできる。二酸化珪素、三酸化二ホウ素および酸化アルミニウムの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3）は、例えば、６７〜８６％である。【０１３３】
・  ガラス組成物における二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウムおよび五酸化ニリンの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5）を調整することにより、ガラスの骨格を良好に維持できるようにガラスを構成することもできる。二酸化珪素、三酸化二ホウ素、酸化アルミニウムおよび五酸化ニリンの合計含有率（ＳｉＯ2＋Ｂ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5）は、例えば、６７〜８６％である。【０１３４】
・  ガラス組成物における酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ2Ｏ）を調整することにより、ガラスの失透温度および粘度を良好に調整できるようにガラスを構成することもできる。酸化マグネシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋Ｎａ2Ｏ）は、例えば、１４〜２４％である。【０１３５】
・  ガラス組成物における酸化マグネシウム、酸化カルシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｎａ2Ｏ）を調整することにより、ガラスの失透温度および粘度を良好に調整できるようにガラスを構成することもできる。酸化マグネシウム、酸化カルシウムおよび酸化ナトリウムの合計含有率（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｎａ2Ｏ）は、例えば、１４〜２４％である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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